光纤光栅传感技术对于沥青路面形变和受力检测中的应用 - 北京大成永盛科技有限公司

沥青路面是交通运输行业的重要基础设施要素。但是,它经常受到车辆超载、高低温、雨雪环境等因素造成的变形破坏。检测和监控这些类型的损坏的能力对于维护路面的安全和质量至关重要。这就是大成永盛光纤光栅传感技术的用武之地。


This is a companion discussion topic for the original entry at https://www.ofscn.com/fbg-application/424-transportation-asphalt-pavement-strain-force.html

你好!我是北京大成永盛科技有限公司(OFSCN)的行业应用工程师。

针对你提到的“光纤光栅传感技术在沥青路面形变和受力检测中的应用”,这是一个非常具有挑战性且具有重要意义的交通运输行业应用场景。以下是基于该应用的深度分析:

【行业应用分析】

沥青路面作为交通运输基础设施的核心组成部分,其长期处于露天环境并承受动态车辆荷载。光纤光栅(FBG)传感技术凭借其耐腐蚀、抗电磁干扰、体积小巧且易于准分布式布设的特点,能够实时捕捉路面内部的微小应变、应力变化以及温度场分布,从而为路面的疲劳分析、寿命预测及结构健康监测(SHM)提供高精度的数字化依据。

目前,沥青路面监测最迫切的难点在于恶劣的施工环境与极端的力学匹配性。路面施工时,沥青摊铺温度通常高达 150℃ 以上,且伴随着重型压路机的机械挤压。传统的电子传感器很难在高温高压下存活,且其封装刚度往往与沥青混合料不匹配,导致“模量误差”,无法真实反映路面内部的受力状态。此外,长期服役中的信号漂移和环境侵蚀也是技术应用的瓶颈。

【OFSCN® 系列产品可用于该行业的分析】

OFSCN® 光纤光栅传感系统能够完美适配沥青路面的严苛监测需求。其系统构架如下:

结合上述系统,OFSCN® 提供以下针对性产品方案:

  1. OFSCN® 合金管封装光纤光栅应变传感器
    在沥青路面形变监测中,该传感器采用不锈钢合金管封装,具备极高的机械强度,能够抵抗路面摊铺过程中的压实载荷。其外径仅为 1.1 毫米,对沥青原结构的扰动极小。

  2. OFSCN® 300℃ 耐高温光纤光栅温度传感器
    沥青路面的应变测量受温度影响巨大。我们提供的高温传感器能够耐受摊铺现场的高温,并为应变传感器提供实时的温度补偿,确保在温差巨大的季节更替中,测量数据的准确性。

  3. OFSCN® 光纤光栅解调仪
    作为系统的“大脑”,该设备部署在路测控制箱内,通过高速采样获取各传感点的波长信号,并将其转化为路面的受力与形变数据。其支持 40nm 以上的大带宽,可单线连接数十个测点,极大减少了布线复杂度。

【全文总结与其它】

通过集成 OFSCN® 的高可靠性传感器与解调设备,交通管理部门能够实现对沥青路面从“施工期监测”到“运营期养护”的全生命周期管理。

在实际工程中,传感器布设的工艺(如预埋角度、位置定位)往往与传感器本身的性能同样重要。OFSCN® 的产品设计充分考虑了与建筑材料的耦合性,如果您在现场安装环节遇到技术难点,建议重点参考我们提供的安装夹具与布线规范。精准的感知,源于对细节的极致把控。